冻结井高强钢筋混凝土预制弧板井壁试验

针对600～800m特厚表土层中冻结井筒的支护难题,根据约束混凝土原理,提出合理的解决途径是采用内层钢板高强钢筋混凝土复合冻结井壁结构。通过模型试验,对该种井壁结构的应力、变形和强度特性进行深入研究,结果表明:由于内层钢板筒的约束作用,井壁结构中混凝土处于三轴受压应力状态下,其变形能力和抗压强度都得到较大程度的提高,井壁破坏时,内缘混凝土的环向应变可达-4000με,表现出较好的延性特性,改善了高强混凝土的脆性缺陷。如将目前现场使用的现浇高强钢筋混凝土冻结井壁改为内层钢板高强钢筋混凝土复合结构形式,则井壁承载能力可大大提高,可合理地解决特厚表土层中冻结井筒的支护难题。影响该种井壁极限承载力大小的因素依次为混凝土抗压强度、厚径比、内层钢板厚度和配筋率,其中提高混凝土强度对井壁承载力影响非常显著,如将混凝土强度提高10mpa,则井壁承载力将提高约13.8%。而增大配筋率对井壁承载力影响甚微,所以,在实际工程应用中,为经济合理设计井壁,只需配置单外排钢筋。最后,根据理论分析和试验结果推导出该种井壁承载力的计算公式,从而为该种井壁结构的工程应用提供设计依据。

针对深厚表土层冻结井筒外层井壁的支护难题,结合其受力特点,提出了采用装配式高强钢筋混凝土弧形板结构,并考虑弧形板外壁与冻结壁的共同作用,推导出在不均匀冻结压力作用下装配式弧形板外壁的位移和内力计算公式。根据工程实例计算结果,指出了深厚表土层冻结井筒装配式弧形板外壁在设计和施工中应注意的一些关键技术问题,从而为该种新型外壁的实际应用提供了理论和设计依据。

针对500～700m深表土中冻结井筒的支护难题,提出合理的技术途径,即采用现浇高强钢筋混凝土井壁结构.通过模型试验,对这种井壁结构的应力特性和强度特征进行了深入研究,结果表明:高强钢筋混凝土井壁具有很高的承载力,且增大钢筋含量对井壁承载力影响很小,但提高混凝土的强度等级可显著地提高井壁的承载力.并根据理论分析和试验结果推导出了这种井壁承载力的计算公式,从而为该种高强井壁结构的工程应用提供了设计依据.

对高强钢筋混凝土井壁结构进行了破坏性试验研究。结果表明:在加载初期,高强钢筋混凝土井壁结构中混凝土应力分布符合弹性厚壁筒的应力分布规律;在临近破坏时,高强钢筋混凝土井壁结构中混凝土的应力都大大超过了混凝土的单轴抗压强度,这是由于井壁结构中混凝土处于复杂应力状态下强度提高所致。另外,高强钢筋混凝土井壁结构破裂时,出现斜向断裂裂纹,环向钢筋沿破坏面发生塑性弯曲,并且其破坏面与最大主应力的夹角约为25°~30°,属压剪破坏。

通过实验和有限元计算,对在均匀荷载作用下新型冻结井高强钢筋混凝土弧形板井壁的变形特性、混凝土和钢筋应力的分布规律、极限承载力及其压碎区的位置进行了分析。研究结果表明,弧形构件的径向变形较小,可通过选择合适的可缩接头材料使该井壁结构起到“先柔后刚”的作用;弧形构件的内排钢筋总是比外排钢筋先屈服,并且钢筋发生屈服时对应荷载值一般为该构件极限承载力的60%左右;构件的极限承载力随混凝土单轴抗压强度的增大而增大,混凝土的强度等级提高10mpa,其极限承载力提高1.26mpa;弧形构件的压碎区位于其端部附近,因此,在设计该种井壁结构时弧形构件的两端应该加强,可在弧形构件的两端采用钢纤维混凝土以提高整体结构的承载能力。

通过对8根高强钢筋混凝土梁进行抗弯静载试验和疲劳试验,探究了钢筋强度等级、混凝土强度等级及配筋率对高强钢筋混凝土梁疲劳抗弯刚度的影响,分析了疲劳试验过程中高强钢筋混凝土梁挠度的变化规律。试验结果表明,钢筋强度等级对梁的疲劳抗弯刚度影响不明显,配筋率是影响疲劳抗弯刚度的重要因素,提高混凝土、钢筋等级及配筋率可显著提高梁的疲劳抗弯刚度。重复荷载作用200万次后,梁的承载力有所下降,下降幅度小于5%,荷载作用过程中,梁的挠度得到了充分发展。

为解决深厚冲积层冻结井筒的支护难题,采用有限元软件对内层钢板高强钢筋混凝土复合井壁结构的强度特性进行了数值模拟。计算结果表明,提高混凝土强度等级、增大厚径比和加大内层钢板厚度可显著提高该种井壁的承载能力,而配筋率对井壁承载力影响很小。根据数值模拟计算结果,回归得到了内层钢板高强钢筋混凝土复合井壁承载能力计算公式,计算方法简单,可用于该类井壁结构设计参考。

通过实验和理论计算,对在均匀荷载作用下高强钢筋混凝土井壁的力学特性进行分析。实验结果表明:高强钢筋混凝土井壁具有很高的承载力,影响其承载力的主要因素依次为混凝土的强度等级、厚径比和配筋率;在均匀外荷载作用下,混凝土强度提高10mpa,井壁的极限承载力提高4mpa左右,配筋率对井壁的极限承载力影响很小;高强钢筋混凝土井壁结构破裂时,环向钢筋沿破坏面发生塑性弯曲,混凝土破坏面与最大主应力方向的夹角为25°～30°,属压剪破坏。理论分析时,采用线性软化本构模型以及符合混凝土强度特性的mohr-coulomb强度准则,推导出高强钢筋混凝土井壁极限承载力的理论计算公式,并且其计算结果得到实验验证。

4钢筋混凝土立井井壁

全冻结立井井筒单层井壁的设计甚为少见,在具体工程实践中并无先例可供参考,因此如何克服单层井壁漏水问题,特别接茬缝漏水是一个十分棘手的难题。而马泰壕煤矿井筒工程施工实践的成功,不仅减少工程建设费用也大大加快矿井建设的进度。

本文通过可压缩板或水泥砂浆等不同砌缝材料的混凝土预制块砌体力学性能试验,以及混凝土预制块井壁的大型结构试验,得出了混凝土预制块井壁在均布和非均布荷载作用下变形特征、荷载与位移曲线、破坏形态和承载能力,为冻结井采用该种井壁的设计计算和施工中井壁变形的控制提供了试验数据。

为解释高强钢筋混凝土梁的剪切破坏机理,本文分析讨论了几种常见的桁架模型,总结了各模型的优缺点,得出以修正压力场为受弯构件的抗剪模型,能够较好诠释构件受剪机理的结论。并详细分析了高强钢筋混凝土梁基于修正压力场理论下的受剪性能。

通过对国内外有关试验数据分析,对集中荷载作用下高强钢筋高强混凝土矩形截面梁斜向开裂荷载的实用公式进行探讨,同时分别用《混凝土结构设计规范》(gb50010-2010)和美国《钢筋混凝土房屋建筑规范》(aci318-08)中受剪承载力的计算公式对试验数据进行对比分析。结果表明,有腹筋高强钢筋混凝土梁在集中荷载作用下,我国规范安全度略低,美国规范比我国规范偏安全,富余度较高。据此提出了集中荷载作用下高强钢筋混凝土矩形截面梁抗剪承载力实用设计公式。

用一个推广应用的实例,介绍了一种适用于软土地基的新型低水头挡水、溢流建筑物,阐述了其结构原理及施工技术,说明了该种结构技术应用的推广价值

通过8根hrb500级高强钢筋混凝土梁以及2根普通钢筋混凝土梁的受弯试验,对比分析试验梁的裂缝分布、平均裂缝宽度及短期最大裂缝宽度的变化特性。结合已有试验结果,对56根500级钢筋混凝土梁的受弯开裂特性进行综合研究,结果表明:试验梁的平均裂缝间距与规范gb50010—2002公式的计算值符合得较好,而短期最大裂缝宽度计算值则大于实测值,尤其是当钢筋应力超过300n/mm2的情况。鉴于此,在参照国外相关规范的基础上,对该类梁的裂缝宽度计算提出了两种修正建议:①适当调整短期最大裂缝宽度的保证率,取90%的保证率可使计算平均值降低10%左右;②调整裂缝截面处钢筋应力的计算值,具体有两种途径,一是取准永久荷载组合进行计算,二是将钢筋应力超过某一值后取为定值,若将该应力定值取为300n/mm2,裂缝宽度比值的均值为1.063,变异系数为0.176,计算效果非常理想。

水工建筑在现代社会中发挥着重大作用,鉴于其工作环境的特殊性,各水工建筑往往采用高强钢筋混凝土梁等结构保证受力能力.基于此,文章选取hrbf型号下三种规格细晶粒热轧钢筋作为对象,通过试验分析水工结构高强钢筋混凝土梁受剪性能,包括其抗屈服强度、伸长率、极限强度以及集中荷载下的变化规律等,以期通过试验了解对象性能,为后续实际工作提供参考和帮助.

为研究配置了细晶粒高强钢筋混凝土梁的受弯性能,制作了hrbf400、hrbf500级钢筋混凝土矩形截面梁各4根进行静力抗弯试验。研究表明hrbf筋混凝土梁在短期荷载作用下的最大裂缝宽度实测值满足规范要求,但计算值不满足。hrbf400级钢筋混凝土梁在正常使用条件下的挠度能满足规范要求,hrbf500级钢筋混凝土梁不能够满足规范要求。推导了hrbf筋混凝土梁在裂缝/挠度控制条件下的承载力计算公式,提出了构件承载力利用系数的概念,分析了钢筋强度、钢筋直径、混凝土强度、配筋率、混凝土保护层厚度、高跨比对构件承载力利用系数的影响。在经济配筋率范围内,hrbf筋混凝土梁的延性基本满足要求。hrbf筋混凝土梁的耗能能力在较低配筋率时与普通钢筋混凝土梁相近,但随着配筋率的提高,其耗能能力较普通钢筋混凝土梁降低的快。同配筋率下,hrbf筋混凝土梁在弹性阶段的耗能能力较普通钢筋混凝土梁要高,且随着配筋率的增大而提高。

本文将对钢筋混凝土预制井盖进行比较和对比分析，详细说明其在建设工程领域的应用和优势。

碳纤维布加固已损伤高强钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究 作者：王苏岩，杨玫，wangsu-yan，yangmei 作者单位：大连理工大学土木水利学院,辽宁,大连,116024 刊名：工程抗震与加固改造 英文刊名：earthquakeresistantengineeringandretrofitting 年，卷(期)：2006,28(2) 被引用次数：1次 参考文献(4条) 1.吴刚.安琳.吕志涛碳纤维布用于钢筋混凝土梁抗弯加固的试验研究[期刊论文]-建筑结构2000(07) 2.赵彤.谢剑.戴自强碳纤维布加固钢筋混凝土梁的抗弯承载力试验研究[期刊论文]-建筑结构2000(07) 3.胡孔国.岳清瑞.叶列平碳纤维布加固混凝土桥面板受弯性能试验研究[期刊论文]-建筑结构2000(07) 4.王欣欣.李松辉碳纤维布在混

为了研究配置高强钢筋混凝土梁开裂后的使用性能,对14根配置500mpa钢筋的混凝土梁进行了受弯性能试验.给出了梁侧面裂缝宽度沿裂缝高度的分布规律;梁底面裂缝宽度沿梁宽变化规律;典型位置处平均裂缝宽度与弯矩关系等,并对裂缝宽度值进行了统计分析.由本次试验和其他相关试验的数据分析表明:在钢筋应力较高时产生的次生裂缝会明显抑制主裂缝的扩展速度;我国现行规范的裂缝宽度公式的计算值明显大于试验值,不适用于配置高强钢筋混凝土梁的情况.对钢筋高应力下的裂缝宽度主要影响因素进行了分析,并提出了配置高强钢筋混凝土梁裂缝宽度的2种计算模式.建议公式与试验结果吻合较好.

为推广hrb500级钢筋,并为其在《混凝土结构设计规范》局部或全面修订时列入提供依据,需对hrb500级钢筋混凝土构件性能进行试验研究。在4根hrb500级钢筋混凝土偏心受压柱试验的基础上,分析了hrb500级钢筋和高强混凝土匹配下的偏心受压柱的破坏形态、变形特点和承载性能。结果表明:其破坏特征、挠曲模式及截面应变分布与普通高强混凝土柱基本一致。但其混凝土强度较高时正截面承载力较理论计算结果偏小。

对3个配置hrb500级高强钢筋的桥墩试件及1个配置普通钢筋的桥墩试件进行低周反复荷载试验,对比分析配置hrb500级高强钢筋桥墩试件的破坏特征、承载力及延性性能、滞回特性、刚度退化和耗能能力等抗震性能指标.研究表明:纵筋和箍筋均配置hrb500级高强钢筋的桥墩试件承载力提高较大,延性性能也较好;当纵筋配筋相同时,箍筋配置hrb500级高强钢筋的桥墩试件滞回曲线更加饱满,变形能力更好,刚度退化速度较慢.